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Was sind Modelldiesel und wie funktionieren die eigentlich?

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flattermann

´´Watt issene Dampfmaschin? Da stelle me uns ma janz dumm...``   Mein Lieblingsdialog aus der “Feuerzangenbowle”. Könnte auch lauten : watt issene Dieselmaschin?

 Der Modelldiesel ist eigentlich gar kein Diesel, obwohl er so ähnlich funktioniert. Was stimmt denn hier nicht?

Als Rudolf Diesel seine Verbrennungskraftmaschine konstruierte, baute er einen Kolbenmotor, der so hoch verdichtet, daß die komprimierte Luft Verbrennungstemperatur erreicht. Nun mußte noch, unter hohem Druck, im entscheidenden Moment der für den Arbeitstakt benötigte Treibstoff in den Verdichtungsraum eingespritzt werden. Und der Moment des Einspritzens bestimmt den Zündzeitpunkt. Steuert man nun noch die Menge der angesaugten Luft, so steuert man auch noch die Leistung. Ein Modelldiesel dagegen saugt schon  fertig zerstäubtes Luft-Treibstoffgemisch an und verdichtet dieses. Aufgrund der außerordentlich niedrigen Zündtemperatur dieses Gemisches, zündet das Gemisch explosionsartig schon bei einer Verdichtung von etwa 1/16 - 1/20.Die Geschwindigkeit, mit der das Gemisch komprimiert wird, spielt hierbei auch eine entscheidende Rolle, denn sie ist ein Faktor der Energie, die dem verdichteten Gemisch zugeführt wird ( je schneller, desto eher bum ).

Und schon sind wir beim entscheidenden Thema : Der Zündzeitpunkt läßt sich nicht wie bei Rudolfs Dieselmotor durch den Einspritzzeitpunkt bestimmen, sondern er resultiert

 1. aus der Zündfähigkeit des Gemisches,

2. der Geschwindigkeit, mit der das Gemisch komprimiert wird ( Drehzahl )

3. aus der Höhe der Kompression selbst.

Und jede Komponente beeinflusst die anderen beiden. Na, super werden Sie nun denken, hab ja nichts anderes zu tun, als an drei Hebeln gleichzeitig zu manipulieren. Ist aber halb so schlimm, denn eine halbe Komponente stellt sich schon beim Betanken ein. Die Zündfähigkeit wird mit dem Anmischen des Betriebsstoffes bestimmt. Die zweite Komponentenhälfte stellt sich über das Verhältnis Luft-Treibstoff ein, das der Vergaser aufbereitet . Diese Aufbereitung regeln wir mit der Düsennadelstellung unseres Modelldiesels. Daß das Gemisch bei schnellerer Kompression eher zündet,  kommt uns sehr entgegen. Bis die Flammenfront den ganzen Verbrennungsraum durchlaufen hat, braucht sie ihre Zeit. Je weniger Zeit sie dazu hat ( so ein Motor hat ganz schön viele Arbeitstakte pro Sekunde ), desto eher muß sie damit anfangen. Bei hohen Drehzahlen regelt der Motor sich also selbst auf Frühzündung ein. Was für ein Glück, es bleibt nur noch die Höhe der Kompression. Tja, da müssen wir in der Tat nun ran. Die Verdichtung regeln wir, indem wir einen Gegenkolben mit einem Schraubknebel in Richtung des Zylinders schrauben, und damit den Verdichtungsraum verkleinern. Beim Zurückschrauben des Knebels wird der Gegenkolben durch den Explosionsdruck wieder zurüchbewegt. Bleibt noch zu beachten, daß mit zunehmender Erwärmung des Motors das angesaugte Gemisch schon warm in den Kompressionsraum kommt, und nun noch zündfähiger ist und noch früher Zündet. Die Kompression muß also beim warmgelaufenen Motor zurückgeregelt werden.  Hört sich alles super kompliziert an, was?  Ist aber in der Praxis sehr einfach. Muß man nur mal gemacht haben. Glauben Sie mir, einen Modelldiesel zu regeln ist so einfach wie an einem Glühzünder. Ein ganz anderes Thema, und zugegebenermaßen komplizierter, aber sehr wohl machbar, ist das drosseln eines Modelldiesels.   Dazu an anderer Stelle mehr.